杨洋 王钰
南召县通达公路工程有限公司，河南 南阳 474650
摘要：本文探讨了橡胶粉沥青混凝土性能的高温抗车辙性能、抗低温性能和水稳定等路用性能等,并通过相关试验研究,结果表明:橡胶粉改性沥青混凝土具有良好的路用性能,是一种值得推广的沥青路面材料。
关键词：橡胶沥青；沥青路面；施工技术
橡胶沥青路面具有较好的耐久性,低音降噪,且强度较高,抗水稳定性好,减少后期的维修和养护费用,在实际道路工程中应用较多。橡胶沥青粘度较高,施工工艺较传统沥青路面有着较大差别,本文以某环城北段高速公路工程为例,介绍橡胶沥青改性路面工程的摊铺及碾压施工工艺,总结橡胶沥青路面施工过程存在的问题。
1 配合比设计
在本工程的试验中所采用的集料为玄武岩,其应满足相关的规范和设计要求。
橡胶沥青采用橡胶粉与70号道路石油沥青(掺配比例18.5%)加工而成。基质沥青在经过改性之后,其性能得到了很大的提高,特别是基质沥青的粘度指标,这点有利于废旧橡胶粉改性沥青在混合料中的应用。
传统的密级配结构孔隙率较低,在高温的情况下对其进行碾压很容易出现油斑和车辙的问题,这样就无法有效的发挥橡胶改性沥青的性能,相关的试验在美国和我国均没有取得成功。断级配的混合料空隙率较大,橡胶粉改性沥青在其中的应用可以有效的发挥其高粘度性能,从而可以确保混合料的路用性能,因此在本工程的施工过程中,采用间断级配进行橡胶沥青混合料的配合比设计。
2 沥青混合料路用性能
高温抗车辙性能,从这一试验中可以清楚的了解到,橡胶沥青混合料的动稳定度达到4846次/mm,远远超过规范要求的数值,这可以表面橡胶沥青改性沥青混合具有很好的高温抗车辙性。由于间断级配中孔隙率较大,在混合料浸水之后如果出现排水不畅的问题,这将可能导致混合料出现水损害问题,因此需要对橡胶改性沥青混合料的抗水损害性能进行检测。为了对其进行检查,本工程中进行了浸水马歇尔和冻融劈裂这两种试验。根据这两种试验可以清楚的了解到,橡胶改性沥青混合料的抗水损害性能能够满足规范的要求,这主要是因为橡胶沥青具有很好的粘度,能够与矿料之间紧密的结合,从而避免水对混合料产生的损害问题。
在低温的条件下,沥青混合料可以看作弹性材料,这种材料的破坏过程是一个能量耗散的过程。一般情况下可以认为,沥青混合料中存储的弹性应变能越大,其低温抗裂性能就越好。根据试验结果可以看出,橡胶改性沥青混合料的破坏应变越超规范的限值,因此可以判定橡胶沥青混合料具有良好的低温抗裂性能。
3 施工技术要点
3.1应力吸收层(防水抗裂)的施工
应力吸收层的施工工序有:基础底面的清扫、喷洒橡胶沥青、撒布碎石、碾压、清理松散碎石、养护等。施工时应保证其空气温度、地面温度都不应该低于15℃;其中基层底面需保持干燥和清洁;橡胶沥青的撒布温度应在180度到190度之间,处在表面层下的抗裂防水层,其橡胶沥青洒布量应控制在2-2.3kg·m-2。工程开始时,应以约0.4%-0.6%油石比之间预先对碎石进行裹附,沥青用量可适当减少,起步和终止应保证准确的横向衔接,纵向衔接应保证与撒布部分重叠10cm左右,撒铺碎石前注意封路,禁止行人与车辆行通过橡胶沥青层。
喷撒橡胶沥青之后,应马上撒布碎石,碎石撒布量应取13-15kg·m-2,具体情况应根据试铺确定,不足的地方以人工补足,同时使用25t以上的胶轮压路机碾压,压路机数量应为2台,而碾压次数为3遍。在铺筑沥青上面层时,应对应力吸收层进行清扫,清除粘结不牢的松散碎石,防止抗裂防水层与沥青上面层之间的粘结被破坏。同时,上面层沥青混合料的施工与应力层防水层应按顺序施工,一般时间不应超过24小时,中间禁止任何车辆和行人通过,以防发生二次破坏和污染。如果施工期间必须开放交通,直到橡胶沥青应力吸收层施工完成3小时后开放交通,对车速的要求是不超过25km/h为宜,沥青面层混合料施工前加铺粘层油。
施工阶段的质量项目检验应包括:橡胶沥青基本性质检测、橡胶沥青撒布量、碎石撒布量、刹车试验及路面外观检查等。
3.2橡胶沥青路面施工
本项目橡胶沥青混凝土的拌和采用厂拌法,拌和厂配有足够试验设备的实验室,粗、细集料都分类堆放,所有的料源都分开堆放,且通过抽样试验,在实际生产中,每一料源的材料都应进行抽样,所有的集料、矿粉和沥青应严格按照生产配合比准确计量,计量误差应在控制范围之内,橡胶沥青的加热温度、矿粉和沥青的出厂温度都应符合要求。为保证橡胶沥青混合料运输到现场能保证在规定的温度下摊铺和压实,所有的混合料出厂温度超过正常温度高限的30℃时,橡胶沥青混合料予以废弃。拌和后的沥青混合料必须保持一致,没有花白料,不出现粗细料离析、结团等现象。
摊铺时使用沥青混凝土自动摊铺机,安装可调的活动熨平板以及整平部件,摊铺机的摊铺速度应综合考虑拌和机产量、施工配套机械、摊铺层厚、摊铺宽度确定。摊铺机所装备的熨平板自动控制装置、传感器应由基准线自动发信号操作熨平板,使摊铺机可以铺筑符合设计要求的平整度以及纵横坡。摊铺机在摊铺过程中必须均匀、缓慢且连续的摊铺。摊铺过程中还应随时检查平整度、厚度、宽度以及路拱和温度,不合格的地方进行适度调整,外形不规则、厚度不一致,处于人工构造物接头路段,空间受限制的地方,可采用人工铺筑沥青混合料。
橡胶沥青的粘度较大,因此在压实工艺与其他沥青面层结构有着较大差别,面层的压实是沥青路面施工的重要环节,因此合理的压路机组合对于路面的成型有重要作用。出于压实度和平整度的考虑,初压应选择在较高温度下进行。
由于橡胶沥青的粘度较大,采用胶轮压路机碾压将发生黏轮,影响到平整度。因此,橡胶沥青混合料施工碾压时宜使用振动压路机,本工程采用4台振动压路机(双刚轮型)。与传统工艺一致,压实分为三个阶段:初压、复压和终压。初压阶段,压路机在完成静压1遍之后,换成振动碾压,碾压遍数要求为3遍,复压阶段采用振动碾压方式,3遍为宜;复压阶段,重型压路机碾压3遍之后,以静压方式消除轮迹。碾压过程中,压路机不宜过快,应缓慢进行,初压紧跟摊铺机进行,随着摊铺机逐步推进碾压,复压、终压应分清段落,对施工中的相关技术参数如松铺厚度、碾压顺序、碾压速度、温度等设由专门人员进行管理和检查,总的原则就是不漏压也不超压。对于橡胶沥青混凝土的压实度要求是至少达到96%的要求,压实完成后的12小时,才可以开放交通。为防碾压混合料拥包的发生,碾压时要求将驱动轮朝向摊铺机,碾压时的路线和方向不能做突然更改,在压路机启动和停止时,应做到减速缓行、禁止刹车,同时压路机不能在同一横断面折回。
本工程项目的橡胶沥青混合料路面施工质量的检查项目、方法、频率参照有关质量规范、标准执行,交工验收则按国家有关验收规范执行,经验收后,本项目的所有指标项目均符合规范要求。
4 结论
由于废胎胶粉的掺入,有效提高了橡胶沥青混合料的稠度,增加了路面使用温度的弹性,有效提高路面抵抗反射裂缝的能力,抗疲劳能力也随之增加。以废胎胶粉改性沥青所铺筑的路面能减少路面厚度,维修费用降低,延长寿命,经济效益较高。
参考文献
[1]杨武,冯小隽.橡胶沥青路面施工技术[J].山东工业技术,2015(17):74.
[2]沈小进.橡胶改性沥青路面施工技术探讨[J].江西建材,2015(09):169+171.